Составные компоненты бетона

На сегодняшний день очень быстрыми темпами развивается городское и частное строительство. Ежегодно синтезируются и внедряются в практику все новые и новые строительные и отделочные материалы. Но тем не менее, наибольшим спросом пользуются такие, как дерево, кирпич и бетон. Особое место занимает бетон. В отличие от большинства других строительных материалов, он обладает высокой прочностью. Он нашел широкое применение в строительном деле. В большинстве случаев он используется для возведения фундамента больших зданий, для строительства садовых дорожек, перекрытий, стен и так далее.

Преимущество его и в том, что благодаря ему сооружение становится более прочным и устойчивым. Большое значение имеет качество, в особенности, если он изготавливается своими руками.

Он бывает разных марок, каждая марка наиболее оптимально подходит для тех или иных работ. Таким образом, качество его может варьировать в широких пределах. Рассмотрим более подробно основные компоненты бетона, их характеристики и требования, которые к ним предъявляются, выбор качественного сырья. Но сперва необходимо ознакомиться с тем, а что же представляет собой бетон.

Определение

До приготовления любому строителю важно знать, чем характеризуется этот строительный материал.

Итак, бетон – это искусственный строительный материал, состоящий из 4 основных компонентов: песка, цементного порошка, щебня или гравия и воды.

Для смеси характерна высокая прочность и твердость. Если из основного перечня отсутствует вода, то это называется асфальтобетон. Очень часто в него вносят различные добавки, например, гидрофобизаторы, фиксаторы прочности или пластификаторы. Они придают раствору заданные, полезные свойства, такие, как повышенная прочность при сжатии, водонепроницаемость и так далее.

Для бетона основным связующим компонентом является цементный порошок. При смешивании его с водой получается твердый каменный материал. Но обойтись только этими двумя компонентами для получения бетона нельзя, так как он быстро разрушится, появятся трещины. Для того чтобы это предотвратить, используется мелкий и крупный наполнитель – песок и щебень. В ряде случаев вместо щебня применяют гравий. Бетон известен еще с древних времен, упоминания о нем были около 6000 лет назад. Чтобы получить качественную смесь, нужно брать определенное количество воды, от которого зависит водоцементное соотношение. От него напрямую зависит прочность.

Основные виды

Выделяют несколько типов бетона в зависимости от структуры и предназначения: железобетон, асфальтобетон, на мелкозернистой основе, пенобетон, газобетон, для дорожных покрытий, высокопрочный, быстротвердеющий, гипсобетон, декоративный, гидротехнический, кислотоустойчивый, жаростойкий, легкий, крупнопористый. Существует также несколько марок. Наиболее востребованными являются марки 100, 150, 200, 250, 300, 350 и 400. Марки м350 имеют самый большой спрос. Марка определяет его прочность на сжатие. Соответственно чем она выше, тем смесь лучшего качества.

Для того чтобы приготовить бетон той или иной марки, необходимо точное соотношение его составных частей, то есть цемента, песка, щебня и воды. Большое значение имеет и марка самого цемента. К примеру, для получения бетона марки 300 при наличии цемента марки 400, соотношение должно быть 1: 1, 9: 3, 7. Если имеется цемент марки 500, то оно равно 1: 2, 4: 4, 3. Для м350 он немного отличается.

Требования к качеству песка

Рецепт приготовления включает в себя приобретение необходимого сырья. Именно от него будет зависеть качество полученного бетона. В первую очередь, рецепт не может обойтись без песка. Песок – это важный связующий компонент. Самое важное, что нужно знать любому строителю, это то, что он не должен содержать в своем составе большого количества глиняных частиц. Песок можно брать любой. Глина способствует постепенному разрушению конструкции, появлению трещин и пор. Отличить такой песок довольно просто, чаще он имеет желтый оттенок. Простой песок же серого цвета.

Большую роль играет и его консистенция. Не следует использовать влажный песок, так как в противном случае может увеличиться водоцементное соотношение и смесь будет жидкой. Перед добавлением в смеситель он должен быть просушен, очищен от механических примесей. Важно, что основная функция песка в смеси – придание ему структурного каркаса, что впоследствии снижает снижает усадку в результате повышения прочности и упругости.

Требования к цементу

Рецепт включает в себя такой компонент, как цемент. Он представляет собой порошкообразное, минеральное, вяжущее вещество, которое способно при взаимодействии с водой затвердевать в водной или воздушной среде. К гидравлическим вяжущим средствам относят: портланцемент, роман-цемент, гидравлическую известь и сульфоалюминатный цемент. Наиболее часто в строительном деле используется портландцемент. В своем составе он имеет известняк, глину и железистые добавки. Большое значение имеет такой признак цемента, как его водопотребность. Содержание жидкости при этом регламентируется ГОСТ Р “Цементы”.

Помимо цемента требования предъявляются и к воде. Для приготовления рекомендуется брать водопроводную воду или воду из скважины. Она не должна содержать в своем составе механических примесей. Нередко воду приходится подогревать, в частности, если работы ведутся при низких температурах. Песок же в этом случае заготавливают заранее и утепляют. Не нужно брать слишком много воды для приготовления. Важно соблюдать водо-цементное соотношение, в норме оно составляет 0,3 – 0,5. При большом количестве воды смесь может получиться жидкой, что ухудшит свойства материала.

http://youtu.be/Mzrj-h365C8

Крупнозернистый компонент

Рецепт обязательно включает приобретение щебня или гравия. Многие строители путают бетон с цементным раствором. Это 2 разных строительных материала. Отличие их в том, что в цементном растворе отсутствует щебень или гравий, что делает его более ровным и гладким при заливке. Щебень – это зернистый, сыпучий материал, получаемый путем дробления горных пород. Размеры его частиц превышают 5 мм. Он может быть различной фракции. Важным свойством щебня является его морозостойкость. По этому признаку он имеет несколько классов, обозначаемых буквой F. Морозостойкость показывает число возможных замораживаний и оттаивания (циклов). Для строительных работ предпочтительнее использовать класс не ниже F 300.

Важное свойство щебня – его плоскостность. Кубовидная форма наиболее оптимальная для строительства, так как хорошо трамбуется. Этот материал может обладать повышенной радиоактивностью, поэтому всегда проверяется уровень его радиоактивности перед реализацией. При получении бетона рекомендуется использовать гранитный щебень, так как он более прочный. Очень часто применяется гравий. Известняк же целесообразно брать для бетона марки не выше м350. К примеру, при возведении дорог разрешено применять только гранитный щебень. Щебень перед использованием должен быть очищен от пыли и синтетических веществ.

Специальные добавки

Добавки, предназначенные для смесей, являются практически незаменимыми на сегодняшний день. Они позволяют улучшить первоначальные свойства смеси, повысить его прочность, сделать бетон более пластичным. Специализированные добавки можно вносить в раствор как при его заводском изготовлении, так и во время замеса своими руками. Существует множество веществ, применяемых для изготовления смеси. Они позволяют сэкономить количество материала. В отдельную группу выделены порошки – заменители цемента. Это минеральные вещества, которые повышают морозостойкость, прочность, влагонепроницаемость смеси.

Вторую группу составляют так называемые аморфные кремнеземы. Они представляют собой мелкие, сферической формы частицы, которые при внесении способствуют лучшему перемешиванию всех частей раствора, повышают удобоукладываемость бетона и облегчают его перекачивание, что очень важно при использовании насосов. Существуют расширяющие добавки. Их вносят в большинстве случаев в портландцементы. Они имеют минеральное происхождение. К ним относят алюминаты, сульфаты кальция, оксиды кальция и магния. В качестве укрепляющих веществ целесообразно применять полипропиленовые волокна, металлическую стружку. Их вводят на стадии приготовления смеси для механического ее укрепления.

Из химических органических добавок широкое распространение получили производные целлюлозы – поверхностно-активные соединения. В эту группу входят суперпластификаторы. Благодаря тому, что они снижают водопотребление, изменяют реологические параметры бетона, изменяется впоследствии его кристаллическая структура. Некоторые из них содержат такие вещества, как поликарбоксилаты.

Заключение и рекомендации

В отличие от цементного раствора, бетон – это четырехкомпонентная смесь, в состав которой входит цемент, песок, щебень или гравий и вода. выделяют несколько разновидностей этого ценного материала: железобетон, пенобетон, мелко и крупнозернистый и другие. Его классифицирует по маркам, в основе этого признака лежит его прочность на сжатие. Таким образом, чем выше марка бетона, тем он лучше и прочнее. Для его получения целесообразно знать и марку используемого цемента. Соотношение основных компонентов зависит именно от этих двух показателей.

Помимо основных веществ в состав нередко вводят различного рода добавки, а также моющие растворы. Объем последних должен быть около 1 столовой ложки. Они способствуют повышению пластичности смеси, что улучшает его свойства. Добавки могут быть натурального происхождения и искусственного. Наиболее значимыми являются следующие группы добавок: пластификаторы, гидрофобизаторы и фиксаторы прочности.

При приготовлении раствора большое значение имеет такой показатель, как водоцементное соотношение, оно должно быть в пределах нормы. Успех получения качественного бетона зависит и от характеристик первоначального сырья. Не рекомендуется использовать влажный, не очищенный и содержащий глину песок, вода берется водопроводная, щебень очищается от пыли и синтетических веществ.